安全验证
? ,附录B  》防隔水煤(岩)柱设!计计算方法 】。 — B.1  水体下!采煤的安全煤—(岩)柱《设计计算《方法:。 : B【.1.1  水【。体的边?界应区分平面边界和!深度边界确定水【。体边界应符合下【列要:求 : 《  :   1  地表】水体底界面直接与隔!水层接?触时:最高洪水位应为水体!的平面?。边界且水体底界面】。应为水体《的深度边界》 《。    》 2  地》表水体底界面—直接与含水层接触或!有水力联系时—最高:洪水位线《。或该含水层边界应】为水体的平》面边界?该含水层《底,界面应为水》体的深度边界 !。    — 3  仅为地下】含水:层水体时含》水层边界应》为水:体的平面边界—含水层的顶》或底界面《应为水体《。的深:度,边界: ? ,     —4  ?在确定水《体边:界时应?分析由于受周围开】采引起的岩层—。破坏和地表下沉或受!水压:。力作用以《。及地质构造等影【响而导致水体边界】条件变化的因素 】。 B.【1.2?  计算水》体下开?采近距离煤层群的安!全煤(岩《)柱时?煤层间距大于其下】。一层煤的《垮落:带高:度,应按上、下煤层的开!采厚度分别》计,算,并应取其中最大值】;煤层间距等于【或,小于其下一层煤【的垮落带高度应【以累计厚度或综合】开采:厚度:计算 》 ?B.:1.:3  煤层》露头防隔水煤(【岩)柱的计算—应,符合:下列要?求  】   1  防【水安全煤(岩)柱】设计计算方法—应符合下列要求 】。 ?  ?   ?   ? 1)防水安全煤】(岩)柱的垂高【Hsh?应大于或《等于:导水裂缝带的最大】高度H1i加上保】。护层厚度Hb(【图B.?。1.3)可》按下:式,计算 ? ,。 — 》 图B【.1.3-》。1  防水安全煤柱!设计 》    —    《 2)?煤,系地层无松散层覆盖!。和采深?较小时应《增加地表《裂缝深度Hbi1】i(图B《.1.3-2)可】。按下式计算 】。 — 图B.1.】3-2  煤—系地层无《松散层覆盖时防水】安全煤?柱设:计 》     —   ? 3)松散含水【层为强或中等含水层!且直接与基岩接【触而基岩风化带【亦含水时应》增加基岩风化带深】度Hfe(图B【.1.3-3)或】将水体底界面下【移至基岩风化带【底界面可按下式计】算 》 —。     —式中Hsh防隔水煤!(岩)柱高度—。(m)?; 【     》。  :   H1i—导水裂缝带最大高度!(m); !        】   Hb》。保,护层厚?度(m); !     —      Hb】i,。1i地表裂缝—深度(m);—    !。      —。 H:。fe:基,岩,风化带深度》(m) 】 图B!.1.3-3—  :基,岩风化带含水时防水!安全煤(岩)柱设】计 —     2— , 防砂安全煤(岩】)柱垂高H》s应大于或等于垮落!带的:最大高度Hm加【上保护层厚度—Hb(?图B.1.3-4】)可按下式计算 】 】 图B.1.3!-4  防》砂安全?煤(岩)柱设计 ! , ?。    《3  防塌安全煤】(岩:)柱垂高《Ht应等于或接【近垮落带的最大高】度H:m(图B.1.【3,-5)应为》H,t≈Hm 【 【。 图B《.1.?3-5  》防塌安全煤(岩【)柱设计《。 ? : B.1.4—  不同煤层倾【角时垮?落带和?导水裂?缝带高度的设—计计:算方法应符》合下列要求 【。    【 1  倾角不大】于54?°的煤层不同顶【板覆岩情《况下垮落带和导【。水裂缝带高度的【计算应符合下—列要求 》   — , ,。。    1)煤【层顶板覆《岩内:有极坚硬岩层采后】能,形成悬顶时其下【方的垮?落带最大高度可【按,下式:计算 》。 《 》    式中—Hm垮落《带高度(m》); 【。         !  M煤层开采厚】度(m); 【   —        K!冒落岩石碎涨系【数; 【      —   ?  α煤层倾角(】°) —    》     》2):当煤:层顶板覆岩》内,为坚硬、中硬、软弱!、极软弱岩层或【其互层时开》采单一?煤层的垮《落,带,最大高度可》按下式计算 ! —     —式,。。。中W冒?。。落,。过程中顶板的下【沉值(?。m) 《。      !   3)当煤层】顶板覆岩内》为坚硬、中硬、【软弱、极软弱岩层或!其互层时厚煤层分】层,开采的垮落带最大高!度可采用《表B.1《.4-1中的公式】计算: 表【B.1.4》-1  厚煤层【分层开采的垮—落,带高度计算公式 ! ,。 》 ?     注∑【M为累计采厚—;,公式应用《范,。围为单层采》厚1m~《3m累计采厚—不超过15m—。;计算?公式中±《号项为?中误差 —      】   4)煤层覆岩!内为坚硬、中硬、】软弱、极《软,弱岩层或其》互层时厚煤》层,。分层开?采的导水裂》缝带最大《高度可?选用表B.1—.4-?2中的公式计算 ! 《表B.1《.4-2  —。厚煤层分层开采的】导水裂缝带》高度计算公》式 — , 《。     2 】 ,倾角:大于5?。4°的煤《。层顶、?。底板:为坚硬、中硬—、软弱?岩层用垮落法开【采时:的垮落带《和,。导水裂缝带》高度可选用表—B,.1.4-3中的】公式计?算 【表B.1.4—-3  急倾斜煤层!垮落带、导水裂缝】带高:度计算公式 【 : 《 , ?B.1.5  【保护层厚《度的选取应符合【。下列要求 】。    》。 1 ? 倾:角不大?于54°的煤—层应符合下列要求】 ,     !    1)防水】安全煤?(岩)?柱的保护《。层厚度可《根据有?无松:散层及其《中黏性?土层厚度按》表B.1《.5:-,1中:。的数值选取 — , : 表B.1—.5:-1  《防水安全《煤(岩?。。)柱保护层》厚度(不适用于【综放开采)》(m) ! ,    】 注A为∑M/【n∑M为累计采厚】;n为分《层层数 《     !    2)防砂安!全,煤(岩)柱的保护】层厚度?可按:表B:.1.5-2—中的:数值选取 — ? 表B.1.5-】2,  :防砂安全煤(岩【)柱保护《层厚度(不》适用于综放》开采)(m)— ? 】。    《。 2  倾角大于5!4°的煤层》的防水煤(岩)【柱及防砂煤》(岩:)柱的保护层厚【度可按表B.—1.5?-3中的数值选【取 【表,B.1.5-—。3  急《倾斜:。煤,层防水及防砂煤(】岩,)柱保?护层厚度(m)【 【 》  :  :注a-松散层—底部黏?性土:层大:。于累计采厚》;b-松散层底部】黏性土层小》。于累计采厚;c-松!散层全厚为小于累】计采厚的《黏性土层;d-【松散层?底部无黏《性土层 !。B,.1.?6,。  近距《。离煤层?垮落带和导》水,。裂缝带高度的计算应!。符合:下,列要求 !    1》  :上、下两层煤—的最小垂《距h大于《。回采下层煤的—垮落:带高:。度Hxm时上、下层!煤的导水裂》缝带高度《可按上、下层—煤的厚度《分别选用《本规范表B.—1.4-《2中的公式计算【并应取其中》标高:最,高,者,作为:两层煤的导水裂缝带!最大高度(图B【.1.6-1) 】 《 图B!.1.6-》1  近距离煤层】导水裂缝带高度【计算(h>Hxm】)示例 !    《2  下层煤的【。垮落带接触》到或完全进入上层煤!范围内时上》层,煤的导水裂缝带最】。大高度应采》用本层煤的》开采厚度计算下层】煤的导水裂缝带最】大高度应采用上【、下层煤的》综合开?采厚度计算》并应取其中》标高最高者为—两层煤的导水裂【缝带最大《高,度(图B《.,1.6-2》) : 【 图B.【1.6?-2  近》。距离煤层导水裂【缝带高度计算—(h<Hm示例【)   !  3  上、【下层煤的综》合开采厚度可按下】式计算(图B.【。。1.:6,-3) — —。     式】中,Mz1-2上、下层!煤综合开采厚—度(m); ! :。。     》   ?  M?1上层煤开采厚度】。(m); —    【   ?    M》2下层煤开》采厚度(《m); 【 : ,       【  h1-2上、】下层煤之间的法【线距离(m);【  【      —   y2下层【煤,的冒高与采厚之比 ! 】 图《B.1.《6-3?  缓倾斜》近距离煤层的综合】开采厚度示例 【 》    4  上】、下层煤之间—的距离很小》时,综合开采厚度—应为累?计厚度可按下式【计算 】。 : B.1【.7  我国—部分煤矿地表—裂,缝深度的实测结果可!按表B.1.7【选取 【 表B.《。1.7  部分煤】矿地:表裂缝深《度实测资《料 ? ? ? 》 ? B.1》.8 ? ,含水或导水》断层防隔水煤(岩】)柱的设计(图B.!1.8)可按—下,式计算 【 图!B,.1.8《。-1  含水或导】水断层防隔水煤【(岩)柱《。设计示例《 ? —   》  式中L煤柱【设计的宽度(—m,); 【        】  : K安?全系:数取:2~5; 】 :        】  M?煤层:厚度或采高(m【。),;  】      —   p水》头压力(MPa)】。; 【  :      —  Kp煤的抗拉】强度(?MPa) 【。 ?B.1.9  煤】。层与富水性强的含】水层或导水断层【接触且局部被覆盖】时防隔水煤(—。岩)柱的计算应【符合下列要求 !    — 1 ? 当含水层顶面高于!最高导水《裂,缝带上限时防隔水】煤(岩)柱》设计[图B.—1.9-1》(a)、图B.1.!9-1?(b)]可按下式】计算 》 — ,     2【  最高导水—裂缝带上限高于断】层上盘含水层时防】隔,。水煤(岩)柱设计】[图B.1》.,9-1(c)]可按!下列公式计算 ! ,。 》 图《。。B.1?.9-1  煤层与!富水性强的含水层或!导,水断层接触时防隔】水煤(岩)柱—设计 — ?。 ,     】式中L防隔水煤【(岩)柱宽度—(m);《 ?  《       【。 , L1、L2、【L,3防隔水煤(—岩)柱各分段宽度(!m); 【       】    HL最【大导水裂《缝带:高度(m); 【 》。 ,        】 θ断?层倾角(《°); —    —       δ岩!层塌陷角(°);】。 : 《。        】。  M断层上盘【含水层层《面高出下《盘煤层底板的—高度(m); 【 :   》   ?   ?  p防隔水煤(】岩)柱所承受的【。静,水压力?(,M,Pa)?; —    《 ,      —T突水系数(MPa!/m)?;   !      —  10保护带【厚度(m)一般【取,1,0; 《   —     》 ,  Ha断层—。安全:防隔水煤(岩)柱的!宽度(m)》Ha值应根据矿井实!际观:测资料(图》B.1.9-2)】确定突水系》数本矿区无》实际突水系数时【可按其他类似—矿区资料《选用但选用时—应综合隔水层的【岩性、物理力学性质!、巷道跨度或工作】面空顶距、采煤方】法和顶板控制—方法等一系列因【素 《 】 ,图B.1.》9-2  T和H0!关系曲线图 ! B.1》.10 《 ,在煤层位于含水层】上,方,且断层导水的情况】下(图B《.1:.10-1)防隔】水,煤(岩)柱的设计】应按煤层底部—隔,水层能否承》受下部含水层水的】压力和?断层水在顺煤层方】向上:。的压力?。分别计算《煤,柱宽度并应》取其中较大的数值】且应大于20m计算!方法应符《合下:列要:求, 《 —。 图B.1.【1,0-1  煤—层位于含水层上【方且断?层导水时防隔—水煤(岩)柱设【计   !  1?  当考虑底部压】力时应使煤层底【。板,到断层面《之,间的最小距》离(垂距《)大于?安全:煤柱的高度Ha的计!算值计算结果—取值不应《。。小于:20m?可,按下式计《算 :。 【   —  :式中α断层倾—角(°)《 《 :    2 — 当考虑《断层水在顺》煤层:方向上?的压力时应按含【水或导水断》层防隔?水煤(岩)》柱的设计计算煤【柱宽度 《 ?     3【  断层不导水【(图B.1.1【0-:2)防隔水煤—(岩)?柱的:。设计尺寸应保—证含水层《。顶面与断《层面交?点至煤层底板间【的最小?距,离,在垂直于断层走向】的剖面上《。大于安全煤柱—的高:度Ha计算结果应】大于20m 】 【 图B.1—.10?-2  煤层位【于含水层《上方且断层不—导水时防隔水煤【(岩)柱设》计 【B,.1.1《1 : 水淹区或老窑积水!区下采掘《时防隔水煤》(岩)?柱,的设计?应符合下列要—求, 《 ,     1  巷!道在水淹区下—或老窑?积水区下《掘进:时巷道与水体—之间的?最小距离《应大于或等于—巷道高度《的10倍 】     2 】 在水淹《区下或老窑积水区下!。同一煤层《中进行开采且—水淹区或老窑积水区!的界线已基本查【明时防隔《水煤(岩)柱的【尺,寸应:按,含,水或导水断层防【隔水煤?(,岩)柱的设计计算】煤柱:宽度 —     3【  在水《淹区下或老》窑积水区下的煤【层中进行回采—时防隔水《煤(岩)柱的尺寸应!大于或等《。于导:水裂:缝带最大《。高度与?。保护带高度之和 ! B》.1:.12  保—护地表水体防隔【水煤(岩)柱—应按裂缝《角和水体采动等级所!要求的?安全煤(岩)柱【类型相?结合:的方法?设计并应符》合国家?现,行有关水体》下采煤的《规定 】B,.1.1《3  保护通水钻孔!防隔:水煤(?。岩)柱的设计—应根据钻孔》测斜资料换算—钻孔:见煤点坐《标按本附录中—含水:或导水断层防隔【。水煤(岩)柱的【计方法算留设防【隔水煤(岩)柱无】测斜:资料时应按》钻孔允许偏斜的误差!计算见?煤点坐标 》 : B.1.14!  相?邻矿:(井)人为边—界防隔水煤(岩)】柱的设计应符合【。下列要求 【。 :  :   1  —。水文:地质简条件单型到】中等型的矿》。。井可采用垂直法【设计但总宽度应【大于或等于40m】。。且每矿不应》小于:20m 【    》 2 ? 水文?地质复杂型到极复】杂型的矿井应根据】煤层赋存条件、【地质构造、静水压力!、开采上覆岩—层移动?角、导水裂缝带高度!等因素确定并应符】合下列要求 !     —    1)多煤层!开,采当上、下两层【煤的层间距小—。于下层煤《开采后的《导水裂缝带高度【时下层煤的》边界防隔水煤(岩)!柱应根据最上—一层煤的《岩层移动角和煤层间!距向下推算[—图B.1.14【-1(?a)] 】   ?      —2)当上《、,下两:层煤之间的垂距【大于下?煤,层开采后《的导水裂《缝带高度时上、【下煤层?的防隔水煤(岩)柱!可分别设计[图B.!1.14-1(【b,)] ? 】 图B》。.1.1《4-1  多煤层地!。区边界防隔水煤(】岩)柱设计 ! H1i-导水裂!缝带上?限;H1、H—2、H3《-各煤层底板以上】的,静,水位高?度; 》 γ-上—山,岩层移动角》;β-下山》岩层移动角;—Ly、L《1y、?L2y-《导水裂缝带上—。限岩柱宽度;—L1-上《层煤防水煤柱—。宽度;L2、L3-!下层煤?防水煤柱宽》度 【  :  :3  ?导水裂缝《带上限岩柱宽—度Ly可采用—下式:计算: ? 【     式【中Ly导水》裂缝:带上限岩柱》宽度(m); ! ?   ?     》  H煤层》底板以上的静水位】高,度,(m); —。 :。 ,     》   ?  : H1i导水裂【。缝带最?大值(m《);  !。 , ,    《   T水压与岩柱!宽度:的比值可《。取1 — B.1.—1,5  以断层为【。界的井田《防隔:水煤(岩)柱的【设计可?按断层煤 柱设【计并应以不破—坏另一侧所留—。煤(岩)柱》为原则?;,也可按图B.—1.15《所示进行设计— 】。 ! 图B.1.—1,5  以断层分界】的井田防隔水—煤(岩)柱设计 ! : ,。 L-煤柱宽—度;Ls、L—x-上、下煤—。。层的煤?。柱宽度?。;, , 》Ly-导《水裂缝?带上限岩柱宽度【;Ha、Has【、Hax-安全防】水岩柱厚度》;H1i-导水【裂缝带上限;p-底!板隔水层承受的水】头压力 《 ,